油田地面集輸管網的現狀分析及優化設計探討

摘要：進入21世紀，我國經濟得到了一個有效的提升，同時也推動了我國基礎設施的建設進程，在油氣田地面建設中，建設重心逐漸轉到了地面集輸管網的優化設計上了，通過對地面集輸管網的優化，可以對工程運行成本進行一個有效的調控，實現工程經濟效益最大化，降低管網建設的成本預算。所以油氣田地面集輸管網的優化設計具有一定的現實意義，要合理調控每個環節的對接關系，使集輸管網的優化更加全面。

關鍵詞：油田地面;集輸管網;現狀;優化設計

1油田地面集輸管網優化的重要意義

對于我國的工業生產和建設來說，石油是最重要的能源，也是衡量一個國家經濟發展的重要指標，因此石油在我國社會經濟發展中起著非常重要的作用。

油田地面集輸管網是油氣輸送的主要方式。集輸網絡的健康運行對油田企業的生產有著非常重要的影響。優化現有集輸管網，可以大大減少油氣輸送過程中的能源浪費，從而有效提高油氣輸送效率，使油田企業的生產成本得到適當降低。此外，油田地面集輸管網的優化可以降低地面集輸管網的安全隱患。對于油田企業來說，可以降低安全風險，有效保障生產人員的生命財產安全。

由于油田地面集輸管網建設成本較高，一些油田企業甚至將總建設成本的60%投入到集輸管網建設中。對油田地面集輸管網進行優化設計，可以使其布局更加合理，選擇最佳的設計方案，在很大程度上可以降低企業的生產成本和建設成本，這對提高油田企業的經濟效益，促進我國油田工業持續健康發展十分有利。

2油氣田地面集輸管網的優化設計

2.1借助于最優化理論規劃管網

隨著我國現代化進程的加快，油氣田地面集輸管網優化迫在眉睫。油氣田地面集輸管網的優化是一個漸進的過程。油氣田地面集輸管網系統的組成成本包括管道、采油井場和處理站。這三個部分是整個管網系統的核心，它們通過一定的節點相互作用，使系統運行更加穩定。這種差異化的結構不可能獨立存在，它們主要依靠網絡系統的性能優勢，通過網絡節點來控制，以管道、井場、加工站代替節點，形成一個相對均衡的網絡系統。一般來說，集中處理站的位置不應超過規定的限值標準。管網的結構布置對集中處理站的選址影響很大。在優化油氣田地面集輸管網系統的過程中，要有一定的全局觀，知道從何入手。我們不僅要做好系統的總體布置和控制，還要處理好集中處理站的位置，以最優的數量鋪設管道，將管道流量控制在一個穩定的范圍內，在一定程度上降低管道成本預算。

2.2優化油氣田地面集輸管網系統布局

油氣田地面集輸管網系統布局優化是一個循序漸進的過程。應考慮一些外部因素。首先，要全面了解系統布局的理論知識，能夠熟練運用設計理論，全面規劃設計單元和管線節點，建立節點型線結構的網絡模型，采用模糊聚類法進行可視化分析，確定各單元節點的操作級別。合理調整各級框架結構，平衡管道平面坡度。做好管網系統的布局優化，應從管網內部結構的角度出發，采取多種優化方案，合理利用建設投資成本，并將其用在刀刃上，最大限度地發揮資金計劃的作用。為了便于集輸管網的管理，可以進一步優化油氣集中處理站的地理位置，使油氣集輸更加穩定。對于集中處理站，需要選擇合適的地址，優化集中處理站的位置。在具體的優化過程中，要保證線路的連續性，合理規劃運輸線路，將運輸線路的總長度控制在合理的范圍內。在運輸線路的討論過程中，需要深化計算方法，采用最短距離矩陣算法來保證最短距離。隨著距離的減小，管道系統的運輸成本可以在一定程度上降低。在選址方面，通過比較，可以從各種選址方法中選出最佳的一種。不同的選址方法各有優缺點。應根據具體情況進行合理調節。常用的選址方法有德爾菲分析法和定量選址法。這些選址方法可根據管網系統的實際情況確定。

2.3油氣田地面集輸管網的其他優化設計

油氣田集輸管網涉及的工藝技術比較多，包含的技術性操作也比較多，相應的對工作人員的專業能力要求也越高，在相關工藝技術運行過程中，需要合理調控工藝參數，制定詳細的工藝操作方案，規劃每一個操作環節。管網系統呈一個拓撲結構，在優化的時候，可以從拓撲結構入手，進行針對性的優化，通過AHP法確定井站中的拓撲結構，提高管網系統的運行效率，降低管網系統的風險系數，同時也可以節約部分成本開支。在一級集氣站和集氣總站中，布設一個管網系統，明確系統運行目標，然后進行系統性的優化，最后，以AHP法確定最優的布局方案。

油氣田地面集輸管網優化需要確定好管網與油井之間的相對距離，以距離節點布設出科學合理的拓撲網絡結構，從而有效提高集輸管網的運輸效率，降低成本預算。在這幾年的發展中，我國的科學技術水平得到了一個有效的提升，越來越多的技術應用到了油氣田中，使得油氣田地面集輸管網的優化方式也越來越多樣化，不同的優化方式其適用的范圍不同，要根據管網實際情況進行合理的調控。油氣田地面集輸管網的優化設計包含了各個方面的內容，需要對各項技術進行一個有效的融合：首先找出油氣田地面集輸管網的拓撲結構，根據拓撲結構類型在決定選用環狀管網還是樹狀管網;建立一個可視化數據模型，設置全面的條件語句;對目標函數進行分析，通過分析結果合理規劃設計方案;以模型數據為基礎進行求解，計算出最優值，然后驗證模型數據的可行性，并對模型進行針對性的優化完善。

結論

綜上所述，就我國的油田企業來說的話，優化地面集輸管網能夠在很大的程度上減少企業在生產還是建設當中投入的費用，進而有效地將油田集輸的運行效率提升上來，讓油田企業能夠獲得更高的經濟效益。不過目前我國的油田集輸管網的優化技術還不是特別先進，還是處在發展的階段，所以相關的技術人員需要繼續加大研發的力度，運用更多先進的技術來有效地推動我國油田行業的持續健康發展。

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作者簡介：王騏，出生年月：1992.12.26，性別：男，籍貫：甘肅酒泉，學歷：本科，畢業院校： ?重慶科技學院，職稱：助理工程師，目前從事工作：新能源地熱供暖集輸管網地面建設，單位：研究方向：管網集輸、地面工程建設。